電磁場與移動無線通信的詳述

　　1電磁場與移動無線通信

　　伴隨3G 的普及和4G 無線移動通信的來臨，以滿足高速而大量基站數(shù)目隨之增加，的數(shù)據(jù)傳輸量。1990 年的第2 代移動通信數(shù)據(jù)傳輸率小于200kbit/s，到2000 年的第3代移動通信數(shù)據(jù)傳輸率小于2Mbit/s，再到2010 年的第4 代移動通信，數(shù)據(jù)傳輸率可達到100Mbit/s。這個趨勢可由香農信道容量理論來描述。

　　在（1） 中，，Bi 是信道帶寬，PS 是信號強度，PN 是干擾強度。從調變技術的演進過程可看出，為了更有效地提高傳輸數(shù)據(jù)量，科學家已把調變方法從時間域轉到頻率域，再轉到碼域中。唯一可以繼續(xù)開拓的只有空間域了，可見將來5G 的技術關鍵將是空間信道技術。通過增加每個基站的天線數(shù)或增加通道數(shù)Bi，或增加信號功率對雜波功率比，都可以增加信號通載量。而使用多輸入多輸出（MIM0） 來增加無線基站的傳送數(shù)據(jù)能力，已是相當普遍的做法了?；净蚧咎炀€數(shù)的增加，也已無法讓無線信道容量呈線性增加，甚至當天線增加到移動數(shù)量后信號容量也無法再提升。從上述觀察我們可看出現(xiàn)今的通信技術無論在硬件或軟件似乎達到某一極限。這對4G 移動通信的改進以及未來5G移動通信的設計都蒙上一層陰影。是不是現(xiàn)今無線移動通信理論面臨無法突破的障礙？并結頻寬不足是真實的洇嗎？ 文章將從電磁理論與技術角度，探討電磁波傳導現(xiàn)象，合香農信道容量理論的實際使用狀況進行討論。